全自動動態(tài)紙頁抄片器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著造紙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精細(xì)化是造紙實驗儀器設(shè)備的主要發(fā)展方向。然而，對于紙漿和紙張性能的研究分支，紙頁抄片器是必備實驗設(shè)備。同時，它也已經(jīng)成為限制紙漿和紙張性能研究的一個重要方面，主要體現(xiàn)為所抄紙頁結(jié)構(gòu)與工業(yè)紙張相差較大、實驗重復(fù)性低、工作效率低等。究其原因為實驗室紙頁抄片器并未能真實模擬工業(yè)造紙過程定向剪切和成形脫水等成形條件。然而，造紙工業(yè)最常見的造紙機(jī)類型為長網(wǎng)造紙機(jī)和夾網(wǎng)造紙機(jī)。由于長網(wǎng)造紙機(jī)適用范圍廣、市場適應(yīng)性好是現(xiàn)在及未

2、來市場的主要機(jī)型。因此，模擬長網(wǎng)造紙成形過程，開發(fā)實驗室全自動動態(tài)紙頁抄片器是非常必要的。
　　本文圍繞全自動動態(tài)紙頁抄片器的模擬機(jī)理、設(shè)計理論、結(jié)構(gòu)實現(xiàn)、數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、實驗驗證等方面展開關(guān)鍵技術(shù)的研究。主要研究工作如下：
　　1)全自動動態(tài)紙頁抄片器模擬造紙工藝的研究
　　從影響紙張質(zhì)量的主要因素出發(fā)，對長網(wǎng)造紙機(jī)成形工藝影響纖維取向和填料分布的本質(zhì)進(jìn)行分析研究，確定全自動動態(tài)紙頁抄片器模擬長網(wǎng)造紙機(jī)成紙工藝為

3、紙漿流送、紙頁成形以及蒸發(fā)干燥。
　　2)全自動動態(tài)紙頁抄片器模擬機(jī)理及工藝流程的研究
　　依據(jù)產(chǎn)生纖維取向的本質(zhì)，根據(jù)流體相似理論，提出了全自動動態(tài)紙頁抄片器的模擬機(jī)理，進(jìn)而提出了纖維懸浮液成形流道設(shè)計機(jī)理，最后制定了全自動動態(tài)紙頁抄片器的工藝流程。
　　3)全自動動態(tài)紙頁抄片器實現(xiàn)理論及結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究
　　根據(jù)流體力學(xué)與靜力學(xué)知識，針對全自動動態(tài)紙頁抄片器設(shè)計重點及難點展開數(shù)理推導(dǎo)，得到了動態(tài)紙頁抄片器的漿網(wǎng)

4、速差、紙張定量、成形脫水以及纖維湍動等模擬機(jī)理。同時，利用SolidWorks軟件，針對全自動動態(tài)紙頁抄片器的關(guān)鍵部件進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　4)全自動動態(tài)紙頁抄片器成形槽數(shù)值模擬和成形部成形性能的試驗分析研究
　　采用軟件 ANSYS-CFX進(jìn)行氣液兩相流非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析，建立成形槽三維模擬模型，分析纖維懸浮液在成形槽中的流動特性，驗證了成形槽設(shè)計理論，優(yōu)化成形槽結(jié)構(gòu)。然后，對全自動動態(tài)紙頁抄片器成形部實驗裝置設(shè)計及搭